本书作者乔治·帕里西是2021年诺贝尔物理学奖得主。在本书中，帕里西讲述了他对复杂系统的研究成果，并分享了自己在科研工作中的心得体会。
（1）帕里西科研成果
在复杂系统领域，帕里西做出的重要贡献主要是对“椋鸟群”和“自旋玻璃”的研究。
“椋鸟群”是一个典型的复杂系统。椋鸟经常成百上千只一起飞行，而形成鸟群是椋鸟们的一种生存之道。比如，椋鸟需要依靠群体的力量，才能够更好地抵御天敌。
为了揭示椋鸟群的集体行动规律，帕里西团队建立了世界上第一个椋鸟群飞行的三维图像数据库。通过对原始数据进行分析，帕里西发现，椋鸟在群体飞行时，鸟与鸟之间会保持一种“前后距离大，两侧距离小”的模式。基于这种模式，椋鸟可以采取彼此定向的方式，保持运动轨迹不会相撞。
此外，帕里西团队提出“各向异性”这一指标来将椋鸟的飞行状态定量化。两只鸟之间各向异性越大，这两只鸟的飞行相互影响程度越大。经过计算，帕里西发现，每只鸟与最邻近同伴的各向异性数值很高；而与其相对位置较远的同伴，各向异性则较小。因此，鸟类之间的运动状态并不取决于邻居之间的绝对距离，而是取决于它们的相对关系。
帕里西的这项工作开辟了生物学研究中的一个新方向，那就是运用统计物理学的技术，来解决生物群体复杂行为的问题。
帕里西在复杂无序系统领域另一成就，是在“自旋玻璃”的研究中取得了重要突破。
自旋玻璃是一类金属合金，其最大的特点就是有着奇特的磁学性质。材料磁性状态是内部粒子自旋状态决定的。可以把自旋状态假设成一个箭头。在材料内部，每个粒子里有一个箭头，指向上或者指向下。所有粒子的箭头都朝向一个方向的话，材料就具有铁磁性；如果相邻粒子中的箭头一半向上、一半向下，那么二者就相互抵消，形成反铁磁性。
在自旋玻璃的体系中，粒子的自旋状态会受到其他临近粒子的影响。每个粒子都有让附近粒子改变自旋指向的倾向。这种倾向既包括让自旋指向同一方向的力，也有让自旋指向相反方向的力。当有数百万，上千万的粒子相聚在一起时，粒子与粒子间的相互作用，会使得粒子总体的自旋状态变得无比复杂。
为了研究自旋玻璃，帕里西引入了一种名为“复本法”的数学方法。该方法通过对一个变化的系统进行多次复制，然后比较多个复本的行为表现，来窥探出该系统的隐藏规律。帕里西和同事们将复本法和物理学进行融合，成功建立起一套对自旋玻璃的数学分析框架。帕里西的研究显示，因为粒子间复杂的自旋方向变化，使得在自旋玻璃之中同时存在无数种不同的平衡态，从而造成了它独特的磁学性质。
对于自旋玻璃的这套分析方法，还可以推广到其他复杂无序体系的研究之中。
从事科研工作几十年，帕里西的重要心得就是要善于使用无意识思维来激发灵感和获得直觉。
人们在有意识地进行思考时，虽然不会发出声音，但在脑子里仍然需要用话语组织起逻辑，来连接各种概念。因此，有意识的思维是一种“语言式思维”。与之相比，无意识思维则是一种“非语言式思维”，这种思维方式并不靠语言进行逻辑整理，而是让脑海中的想法自由涌现。
帕里西认为，如果能够利用好非语言的无意识思维方式，能提升“灵感”出现的概率。比如，当我们在日常工作中被某个环节卡住，帕里西就会建议应该让无意识的思维方式来帮忙。此时，我们最好是把难题先搁置一边，让思想沉淀下来。这样一来，解决问题的灵感也许会自己蹦出来。这种突然获得灵感的体验，就曾出现在帕里西的科研之中。他曾困扰于一个问题十余年。但就是在一次午餐跟别人聊天的时候，他却忽然找到了答案。
除了获得灵感，帕里西还提出，无意识的思维还能带来重要的科研“直觉”，这是一种跳出已有框架的能力。
在科学研究中，很多巨大的进步都是跳跃式的。只有摆脱传统思维的束缚，才能取得新的突破。在20世纪初期，当时的物理学家们就遇到了一些难题，比如黑体辐射问题。按照当时的经典物理学，这个问题是无法解决的。
在大部分学者困守于传统的经典物理学时，普朗克却提出了一种新的思考方式来分析黑体辐射，那就是把能量想象成一份一份的。这是一种与经典物理学完全矛盾的说法。但普朗克的物理直觉是如此强烈，他坚信只有从这个角度才能解决黑体辐射问题。后来，普朗克的方法被证明是正确的。
当然，要想发挥这种无意识思维的潜力，需要对自己手头的工作有着足够的理解。只有经过充分的酝酿，才有望获得灵感和直觉的垂青。
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